Instalación y configuración SPLAT

mario.hernandez 29 September 2020

SPLAT es una herramienta para el análisis de terreno y propagación de ondas de radiofrecuencia que cubren el espectro entre 20 MHz y 20 GHz. SPLAT! es Software Libre y está diseñado para operar en escritorios Unix y basados en Linux, disponible en https://www.qsl.net/kd2bd/splat.html.

Uno de los formatos de salida que genera SPLAT es el formato KML, el cual utiliza una imagen PNG para desplegar la cobertura en algún software especializado de visualización de datos georreferenciados (Google earth, Qgis, etc.). Con el formato KML no se pueden realizar estudios de interferencia directamente, es por esto que SPLAT entrega un reporte con las intensidades de campo (en dBu o dBm) de la cobertura, mismo que usaremos en la aplicación que desarrollaremos.

SPLAT es una poderosa herramienta de propagación electromagnética y que es utilizada por reconocidas instituciones como:

El Instituto Federal de Telecomunicaciones (IFT), con su Sistema de Coberturas en Línea - http://mapasradiodifusion.ift.org.mx/CPCREL-web/;
La National Aeronautics and Space Administration (NASA), para estudios en aplicaciones de comunicaciones en la superficie lunar - https://ntrs.nasa.gov/citations/20070025224;

Nosotros utilizaremos SPLAT para crear las siguientes aplicaciones:

Análisis de Interferencia: Entre mismo servicio y entre diferentes servicios ISIX;
TV Whitespaces: Frecuencias posiblemente disponibles en la banda atribuida al servicio de Televisión;
Cálculo de la población cubierta por una cobertura con datos de INEGI; y,
Canales libres de TDT: considerando parámetros de operación;

Pasos de Instalación

1.- Los siguientes pasos están hechos para una distribución GNU/Linux UBUNTU (en realidad son los mismos en cualquier otra distribución), el cual puedes descargar de forma gratuita en la siguiente liga (https://www.ubuntu.com/download/desktop). Si cuentas con un Sistema Operativo WINDOWS, la instalación de UBUNTU puede ser realizada en una máquina virtual. Si utilizan una máquina virtual, los recursos destinados para el procesamiento serán menores, por lo que las coberturas generadas por SPLAT tardarán más. Deben tener en cuenta que el tamaño de los mapas correspondientes a Sudamérica y Norteamérica son aproximadamente 20 GB (Los cuales necesitaremos para generar cualquier cobertura en territorio mexicano), por lo que es recomendable asignarle por lo menos 50 GB al disco duro virtual de la máquina virtual o a la partición.

2.- Para instalar SPLAT abrir la “terminal” y ejecutar el siguiente comando: “sudo apt-get install splat”, de la siguiente forma:

install splat SPLAT utiliza varios métodos de propagación para generar las coberturas, estos métodos hacen uso de la orografía alrededor del transmisor (mapas del terreno: Montañas, valles, cerros, etc.). SPLAT, al igual que la aplicación para calcular alturas promedio y efectivas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones - UIT (http://www.itu.int/SRTM3/index.html), utiliza los mapas de la misión satelital SRTM3 (Shuttle Radar Topography Mission), los cuales pueden ser descargados en el link que se señala con una flecha azul en la imagen de abajo. Descargar los mapas correspondientes a South_America (1807 mapas, cuadros azules) y North_America (2412 mapas, cuadros naranja), para realizar los estudios correctamente en México y en sus fronteras, si desean realizar coberturas en todo el mundo, es evidente que será necesario bajar todos los mapas http://dds.cr.usgs.gov/srtm/version2_1/SRTM3.

ITU app

La resolución mínima del mapa es de 3 arco-segundos (cada pixel representará un cuadradito de terreno de 90x90 metros).

3.- Debido a la gran cantidad de archivos (4219 mapas), se recomienda bajarlos con la función wget. En una terminal ejecutar el siguiente comando:

3.1.- Para North_America ejecutar: “wget -r --no-parent –A.zip https://dds.cr.usgs.gov/srtm/version2_1/SRTM3/North_America/ -P ~/Desktop”

bajar mapas norteamerica

3.2.- Para los de South_America ejecutar “wget -r --no-parent –A.zip https://dds.cr.usgs.gov/srtm/version2_1/SRTM3/South_America/ -P ~/Desktop”

bajar mapas sudamérica

Lo anterior bajará todos los archivos .zip contenidos en la dirección web ingresada. Dependiendo de la conexión a internet, este proceso puede tardar horas.

4.- Las instrucciones de los puntos 3.1 y 3.2 anteriores colocará todos los mapas en el Escritorio, en una carpeta llamada “dds.cr.usgs.gov” (Como se muestra en la figura de abajo). Una vez descargados los mapas, descomprimir todos los archivos .zip (Seleccionar todos los archivos .zip. Luego click derecho y descomprimir), a fin de tenerlos en formato “.hgt”.

mapas descargados

Todos los archivos con extensión .hgt (En total deben ser 4219 archivos, recuerden que son los que corresponden a los mapas de Sudamérica y Norteamérica) deben ser colocados en una carpeta llamada, por ejemplo, “mapas_hgt”. La carpeta “mapas_hgt” puede ser creada donde ustedes deseen.

5.- Cada uno de los archivos .hgt deben ser transformados al formato propio de SPLAT: archivos con extensión .sdf. Esto se realiza con la herramienta que proporciona SPLAT llamada “srtm2sdf”, la cual se instala en automático en el paso número 1.

Finalmente, les comparto un script (mapas_sdf.sh el cual encontrarán al final del post) que hace todos los puntos anteriores (del punto 3 al 5) de forma automática (OJO, el script bajará todos los mapas del mundo: South_America, North_America, Africa, Australia, Eurasia y Islands). Proceder de la siguiente forma:

I. Crear una carpeta en donde deseen de nombre “mapas_sdf” (En mi caso la estoy creando dentro de Documents):

a. Colocar en esa carpeta el archivo “mapas_sdf.sh”:

script mapas_sdf

b. Necesitamos dar permisos de ejecución al script. Ingresar a la carpeta “mapas_sdf” desde la terminal y Ejecutar “sudo chmod 777 mapas_sdf.sh”.

permisos de ejecución

c. En la misma terminal ejecutar “./mapas_sdf.sh”:

ejecutar script

d. Cuando termine de ejecutarse el script (Tarda varias horas, sean pacientes), tendremos los mapas en formato .sdf. Como sigue:

sdf archivos

Con los puntos anteriores ya están listos los mapas para ser uilizados por SPLAT en un estudio de propagación, por ejemplo, con la siguiente instrucción generará una cobertura “splat –t Prueba –L 10 –db 41 –erp 1000 –metric –ngs –kml –d /Users/Administrador/Desktop/mapas_sdf/ -olditm”:

splat comando

Las instrucciones de ejecución están explicadas a detalle en los manuales propios de SPLAT (Además las discutiremos en un post posterior para adaptar los parámetros a los establecidos en México por el IFT).

Manuales pueden ser consultados en:

Español (http://www.qsl.net/kd2bd/splat-spanish.pdf)

Inglés (http://www.qsl.net/kd2bd/splat.pdf)

Autor

Mario A Hernández Román

Sigueme en twitter @armiok

Código bash (Copiar y guardar como "mapas_sdf.sh")

#!/bin/bash
# Script Baja y convierte archivos .hgt a .sdf
# necesarios para ejecutar SPLAT
#
# deformasymapas.com

mapas='South_America North_America Islands Eurasia Australia Africa'

for mapa in $mapas; do
    echo "$(wget -r --no-parent -A.zip \
            https://dds.cr.usgs.gov/srtm/version2_1/SRTM3/$mapa/)"
    echo "$(unzip "dds.cr.usgs.gov/srtm/version2_1/SRTM3/$mapa/*.zip")"
    echo "$(rm dds.cr.usgs.gov/srtm/version2_1/SRTM3/$mapa/*.zip)"

    for documento in $cwd*; do
        if [[ $documento == *".hgt"* ]]; then
            echo "$(srtm2sdf $documento)"
        fi
    done
    echo "$(rm *.hgt)"
done

echo "$(rm -rf dds.cr.usgs.gov)"
echo "\n\n--- FINALIZADO ---\n"